購入者が内視鏡カメラ ソリューションを比較するときは、通常、解像度、センサー サイズ、モジュール直径から始めます。しかし、レンズの素材も重要です。 OEM バイヤーの中には、 より具体的な質問をする人もいるのはこのためです。 「プラスチック レンズの内視鏡カメラとは何ですか?」という
簡単に言えば、 プラスチックレンズ内視鏡カメラ は、従来のガラスレンズ要素のみに依存するのではなく、光路内に成形プラスチックレンズ要素を使用する内視鏡カメラです。コンパクトなイメージング システムでは、プラスチック レンズは軽量で、複雑な形状に成形でき、取り付け機能を 1 つの部品に統合できるため、魅力的です。 Edmund Optics はまた、コストと重量の利点からプラスチック非球面レンズが選択されることが多いと述べています。
それは、 ありません。 プラスチック レンズの設計が自動的にガラス レンズの設計よりも優れていることを意味するものではこれは、光学システムがサイズ、コスト、重量、製造性、および画像性能の一定のバランスに合わせて最適化されていることを意味します。内視鏡製品の場合、そのバランスは多くの場合、カメラ ヘッドをどれだけ小さくする必要があるか、また製品が使い捨て、再利用可能な医療用途、または産業検査を目的としているかによって左右されます。
プラスチック レンズの内視鏡カメラは、光学グレードのポリマー レンズ要素を使用して画像を形成します。多くのコンパクト カメラの設計では、これらのレンズは単純な球面レンズではなく、成形された非球面要素です。非球面光学系により球面収差が低減され、設計によってはシステムに必要な光学素子の数が削減されるため、これは重要です。 Edmund Optics は、非球面レンズが光学アセンブリを簡素化し、サイズと重量を削減し、収差制御を改善できることに特に注目しています。
実際には、カメラが非常に小型で軽量であり、大量生産に適している必要がある場合には、プラスチック レンズ設計が選択されることがよくあります。これは、小型カメラ ヘッド、コンパクトな組み込みデバイス、および 1 ミリ単位が重要な一部の内視鏡アプリケーションに特に関係します。
主な理由は 小型化です.
内視鏡カメラは多くの場合、非常に小さなプローブの先端で動作する必要があります。この種の設計では、軽量で成形された光学部品がパッケージ サイズを縮小し、組み立てを簡素化するのに役立ちます。プラスチック レンズは、コンパクトな非球面形状に成形するのが容易で、場合によっては 1 つの要素で光学的機能と機械的機能を組み合わせることができます。これが、スペースに制約のある OEM 製品でこれらが一般的である理由の 1 つです。 Edmund Optics は、軽量、成形が簡単、取り付け機能を 1 つの要素に統合できるという利点をまさに強調しています。
この設計ロジックは、市場が小型医療画像処理で行っていることと一致します。 OMNIVISION の CameraCubeChip ベースの医療モジュールは、 のモジュールも含め、非常に小さな設置面積を中心に設計されており 0.65 mm × 0.65 mm、その OCHSA10 医療カメラ モジュールは、小型医療アプリケーション向けに 800 × 800 解像度、 60 fpsに配置されています 。これらの例は、内視鏡カメラの開発がより小型でより統合された光学構造に向けていかに強力に進んでいるかを示しています。
製品の必要な場合、通常、プラスチック レンズ ソリューションが最も合理的です。 小型化、軽量化、拡張性の高い OEM 製造が.
たとえば、非常に小さな挿入経路用に構築された 医療用内視鏡カメラ モジュールで は、コンパクトな光学系と緊密な統合が優先される場合があります。使い捨てまたは半使い捨ての内視鏡製品では、製造性とコスト管理が優先される場合もあります。小径プラスチック非球面レンズは、 医療機器 や 診断機器への OEM 統合に適したものとして Edmund Optics によって明示的に販売されており、コンパクトな内視鏡製品開発とよく連携しています。
プラスチック レンズのアプローチは、一部の 工業用内視鏡カメラ モジュール プロジェクト、特に高温や高度に特殊化された光学システムではなく、一般検査用のコンパクトなカメラ ヘッドを目標とする場合にも理にかなっています。このような場合、設計者は、動作環境が許せば、より小型で軽量の光学スタックを好む場合があります。
必ずしもそうとは限りません。
プラスチックレンズはコストが低いと思われがちですが、だからといって光学性能が低いというわけではありません。光学処方がセンサー、作動距離、照明、視野に正しく適合していれば、成形プラスチック非球面レンズでも良好な性能を発揮できます。 Edmund Optics は、プラスチック非球面レンズはヘイズが低く、自家蛍光が少なく、OEM 用途に適している一方、非球面形状自体が球面収差の低減に役立つと指摘しています。
そうは言っても、内視鏡カメラの画質は、 光学システム全体に依存します。レンズがプラスチックかガラスかだけでなく、センサーの選択、照明、作動距離、保護ウィンドウの設計、画像調整はすべて、最終結果に影響します。したがって、プラスチックレンズの内視鏡カメラは、素材だけで判断するのではなく、実際のアプリケーションの性能によって判断する必要があります。
最大のトレードオフは、プラスチックが常にあらゆる環境に最適な素材であるとは限らないことです。
再利用可能な医療システムや過酷な産業システムでは、耐熱性、滅菌方法、長期的な環境安定性がより重要になります。ショット氏は、医療用内視鏡で使用されるガラスベースの光ファイバーは 134 °Cでのオートクレーブ滅菌に耐え 、最大 350 °Cの温度でも安定性を維持できるが、ポリマーファイバーは一般に約までの温度にしか耐えられないと指摘しています 80 °C。これは、すべてのプラスチック レンズがそのような条件下で故障することを直接意味するものではありませんが、内視鏡光学部品の材料選択が最終デバイスの洗浄、滅菌、および温度要件に一致する必要がある理由を示しています。
したがって、製品が 医療用内視鏡カメラ モジュールである場合、または高温または化学的に要求の厳しい環境で使用される 繰り返しの再処理に耐える必要がある再利用可能な 工業用内視鏡カメラ モジュールで ある場合は、材料の互換性を非常に注意深くチェックする必要があります。そのような場合、正しい答えは、純粋なプラスチック設計ではなく、混合光学設計である可能性があります。
そうかもしれません。
HD内 視鏡カメラは レンズ素材だけに依存するわけではありません。レンズ設計が目標の解像度と作動距離をサポートできるかどうかによって異なります。光学設計が適切に適合していれば、プラスチック レンズ システムはコンパクトな内視鏡製品で有用な HD イメージングをサポートできます。重要なのは、レンズ、センサー、照明が実際のアプリケーションに合わせて設計されているかどうかです。
これは、OEM 開発において特に重要です。購入者は最初に「HD」を求めることがありますが、より良い質問は、モジュールが意図された使用環境で鮮明で安定したアプリケーションに適した画像を提供できるかどうかです。システム全体の統合が優れている場合、適切に設計されたプラスチック レンズ モジュールは、適合性の低いガラス レンズ モジュールよりも優れたパフォーマンスを発揮する可能性があります。それは技術的な決定であり、物質的なスローガンではありません。
実際に決定する方法は、アプリケーションから始めることです。
プロジェクトで 非常に小型、軽量、スケーラブルな生産が必要な場合は、プラスチック レンズの内視鏡カメラが正しい方向になる可能性があります。プロジェクトで 繰り返しの滅菌、高温耐性、またはより強力な環境安定性が必要な場合は、ガラスベースまたは混合材料の光学設計がさらに注目される価値があるかもしれません。ターゲットが HD 内視鏡カメラの場合、レンズの材質だけでなく、実際の結像性能に基づいて決定する必要があります。
OEM 開発の場合、最も役立つ質問は、
カメラ ヘッドはどのくらい小さくする必要があるか、最も重要な作動距離はどれか、どのような洗浄または滅菌方法を使用するか、環境はどの程度厳しいかなどです。これらのポイントが明確になると、レンズの材質の決定が非常に簡単になります。
ThinkingFull では、プラスチック レンズの内視鏡カメラの選択とは、光学性能、サイズ、製造容易性、用途への適合性の適切なバランスを選択することであると理解しています。
プロジェクトにコンパクトな 医療用内視鏡カメラ モジュールが必要な場合でも、 HD 内視鏡カメラ モジュールが必要な場合でも、実際の検査に使用する より鮮明な画像を実現する 工業用内視鏡カメラ モジュールが必要な場合でも 、最適なソリューションは最終製品の構造と動作環境によって異なります。
カメラ モジュールの製造と OEM カスタマイズの経験を活かし、シンシアファーストは、画一的な光学製品の選択肢に依存するのではなく、実際の製品要件に一致する内視鏡カメラ ソリューションの開発を顧客にサポートします。
では、 プラスチックレンズの内視鏡カメラとは何でしょうか？
これは、光学設計の一部として成形プラスチック レンズ要素を使用した内視鏡カメラです。通常、これを選択する主な理由は、コンパクトなサイズ、軽量、複雑な光学部品の成形が容易であること、および OEM に優しい統合であることです。ただし、正しい選択は依然としてアプリケーションによって異なります。一部の製品では、プラスチック レンズ ソリューションがまさにぴったりです。他のシステム、特に再利用可能なシステムや過酷な環境のシステムでは、ガラスベースまたはハイブリッド光学設計がより良い方法である可能性があります。
内視鏡ベースの製品を開発していて、モジュール選択や OEM カスタマイズのサポートが必要な場合、SincereFirst は、アプリケーションに適したカメラ モジュール ソリューションの評価をお手伝いします。
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